[Autre] Circuit protections sous-tension
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Circuit protections sous-tension



  1. #1
    jujujuju2004

    Circuit protections sous-tension


    ------

    Bonjour à toutes et à tous,
    Depuis peu je me suis lancé dans l'électronique, pour le moment je ne fais que apprendre.
    À présent je souhaiterai réaliser un petit circuit de protection de sous-tension en 18V, enfin pour que l'alimentation se coupe à 18V et alimente la suite au dessus de 18V.

    Merci à vous, et bonne soirée,
    Jules

    -----

  2. #2
    penthode

    Re : Circuit protections sous-tension

    hello....

    pour apprendre , il faut imaginer

    alors propose-nous une soluce et on cause
    [b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]

  3. #3
    jujujuju2004

    Re : Circuit protections sous-tension

    J'avais pensé, je me trompe peut-être donc, à un transitor, si la tension baisse la tension à sa base baisse et ouvre le circuit, si la tension est bonne le circuit est fermé..

  4. #4
    penthode

    Re : Circuit protections sous-tension

    on ne peut compter sur un simple transistor comme comparateur....

    trop de dispersion par la température , la fabrication et autres...

    copie à revoir
    [b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    jujujuju2004

    Re : Circuit protections sous-tension

    J'avais aussi pensé peut-être à une diode Zener en position bloquante, mais je ne sais pas si il existe des diode Zener avec une tension Zener de 18V et pour des intensités plus ou moins importante..

  7. #6
    penthode

    Re : Circuit protections sous-tension

    tu prends le problème à l'envers !

    je me demande comment on vous enseigne le métier

    après la rédaction du CdC....

    j'avions appris à dessiner un synoptique des différentes fonction (boites noires)
    sans se préoccuper de la technologie qu'elles contiennent ceci venant dans une étape suivante

    mais je ne pige pas la démarche actuelle qui consiste à choisir des composants sans aucune idée de la manière dont ils seront utilisés....


    bref , sic transit
    [b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]

  8. #7
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Circuit protections sous-tension

    Bonsoir,

    il faudrait que tu précises la précision attendue sur cette valeur seuil de 18 V, et éventuellement l'application : cela à une importance pour la conception du circuit.

    Tu peux aussi demander à google de te parler de "UVLO under voltage lock-out", qui est un nom plus "officiel" du montage que tu veux réaliser.

    On trouve effectivement des zener de 18 V, mais pense que lorsque qu'une zener laisse passer le courant dans son sens "zener", la tension à ses bornes est de 18 V. Impossible donc de connecter la zener en série avec la charge à alimenter car il ne lui resterait plus aucune tension pour fonctionner.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  9. #8
    gienas
    Modérateur

    Re : Circuit protections sous-tension

    Bonsoir jujuju2004 et tout le groupe

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    … il faudrait que tu précises la précision attendue sur cette valeur seuil de 18 V, et éventuellement l'application : cela à une importance pour la conception du circuit …
    +1

    Sans oublier l’intensité espérée et aussi la source qui va l’alimenter.

  10. #9
    jujujuju2004

    Re : Circuit protections sous-tension

    Bon je vais donc apporter quelques précision,
    Je viens de rénover une vieille lampe qui normalement fonctionne sur secteur, j'en avais déjà rénover une et je l'avais passé en 12V (c'est une lampe métallique avec des articulation, le risque 0 n'existant pas..). Je possèdes de nombreuses batteries bosh avec l'appareil qui va avec (une dizaine de batteries), je souhaiterais donc utiliser une de ces batterie pour cette lampe, déjà je ne sais pas si la sécurité pour une sous tension se trouve dans l'appareil, perceuse, boulonneuse, ..., ou dans la batterie, même si je pense qu'il y a une carte de protection la dedans, je souhaiterais quand même ajouter une sécurité pour ne pas décharger la batterie à 0 et que cette carte coupe le jus s'il y en a une. L'idée était donc d'insérer une carte de sécurité après la batterie pour éviter la décharge totale.
    Ces batteries sortent du 18V (21V chargée, normalement, et 18V déchargée on va dire) et je souhaiterais installer une ampoule led 10W soit environ 0.56A sous 18V).
    Voilà l'idée.
    Les circuits UVLO comme tu me l'a cité sont donc des circuit de protection par exemple pour des batteries si j'ai bien compris ?

  11. #10
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Circuit protections sous-tension

    Bonjour,

    La batterie devrait intégrer un PCM/BMS interne de protection/supervision. Tu peux cependant ajouter un circuit de protection externe. Tu devrais pouvoir trouver sur le marché des PCM complet pour ces batteries Bosh 18 V, qui intégreront protection contre les courts-circuit, les décharges profondes, les surcharges, la température, etc.
    Si tu souhaites réaliser un montage par toi même ne protégeant que contre les décharges profondes, le plus simple est d'utiliser un comparateur et une référence de tension (une sorte de super-zener comme le TL431).

    Les circuits UVLO comme tu me l'a cité sont donc des circuit de protection par exemple pour des batteries si j'ai bien compris ?
    La plupart des circuits a un comportement assez erratique en deça d'une certaine tension d'alimentation, on leur intègre alors un UVLO pour éviter ce comportement (qui peut être dangereux pour le matériel ou l'utilisateur dans certaines applications). Cette protection est indispensable pour les batteries, mais ce n'est qu'une application parmi d'autres.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  12. #11
    jujujuju2004

    Re : Circuit protections sous-tension

    Bonjour,
    Je me doute bien qu'il y a un BMS pour ces petites batteries, il y a 2 pâtes au dessus qui sorte le 18V des cellules et il y a encore 3 autres pâtes il en faudrait 4 entre 2 pour l'équilibrage pour un BMS. Donc normalement elles sont bien protégés sur ce que tu as exposé. Mais bon comme je l'avais dit je ne souhaite pas arriver au seuil de ce BMS pour la décharge, et m'arrêter avant.
    Concernant le comparateur de tension comme le TL431, je ne connais pas du tout, je n'ai pas fait d'étude en électronique ni de formation ou je ne sais quoi de plus, je suis en train d'apprendre, comme tu as pu le remarquer.. J'ai donc fait comme tout le monde, j'ai regardé sur Google, j'ai trouvé de nombreux circuit de "Voltage Monitor, avec un seuil bas et un seuil haut, mais aussi juste avec un seuil bas comme celui-ci
    https://electronics.stackexchange.co...attery-cut-off pour un seuil bas
    Et dans le pdf technique du TL431 (de ON Semiconductor) une application avec seuil haut et seuil bas.

  13. #12
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Circuit protections sous-tension

    Bonjour,
    Citation Envoyé par jujujuju2004 Voir le message
    Ce circuit est effectivement pas mal, la sortie "LOAD" est alimentée lorsque la tension d'alimentation est supérieure à un certain seuil.
    Les explications données sur cette page web et dans la datasheet du 431 te permettent-elles de comprendre le fonctionnement du montage ?
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  14. #13
    jujujuju2004

    Re : Circuit protections sous-tension

    D'après ce que je peux lire et comprendre, vulgairement le comparateur TL431 est alimenté avec le + et le - de la batterie, la référence (VRef) alimentée avec un pont diviseur de tension, en "réglant" les 2 résistance lorsque la tension est >= à 18V la tension VRef est >= 2,5V et le transistor du TL431 est "passant" ce qui "enclenche" le MOSFET et alimente le LOAD. À contrario, lorsque la tension est < 18V (toujours avec les mêmes résistances) la tension VRef est < 2.5V, transistor du 431 est "non-passant", MOSFET non "enclenché" et LOAD non alimenté..
    D'après ce que je me souvient de mes recherches précédentes, le MOSFET, contrairement au transistor "normal" est contrôlé en tension ce qui permet ce genre d'application c'est bien ça ? Et donc les transistors "normaux" sont contrôlé en intensité, donc le pont diviseur doit "sortir" 2.5v lorsqu'il est alimenté en 18v, avec une charge de 1mA d'après ce que j'avais pu voir ?
    Et donc si tout cela est bon, qui je pense ne l'est pas, à quoi sert la résistance R3 ?

  15. #14
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Circuit protections sous-tension

    Bonjour,

    C'est un peu l'idée.
    Le courant entrant par la broche "ref" du 431 peut être considéré comme nul. Lorsque la tension sur cette broche est supérieure à 2.5 V, la cathode et l'anode du 431 sont en quasi-court-circuit. La grille du MOSFET est alors quasiment reliée à la masse et celui-ci est rendu passant. Lorsque la tension Vref est inférieure à 2.5 V alors la cathode est en quasi-circuit ouvert à l'intérieur du 431. La grille du mosfet est alors "tirée" au potentiel de sa source par R3, et est donc bloqué.
    R3 permet donc d'assurer un bon blocage du MOSFET lorsque la cathode de D1 est en "circuit ouvert", mais elle permet également de laisser un peu de courant s'écouler dans la cathode du 431 pour alimenter le circuit interne de ce composant -- c'est ce courant que doit valoir le ~1 mA dont tu parles.

    Utiliser un PMOSFET plutôt qu'un PNP "normal" n'est ici pas indispensable, mais améliore fortement les performances.

    Note que cette utilisation du 431 est assez peu conventionelle, on travaille en générale avec un 431 en mode "linéaire", i.e. la tension entre sa ref et son anode étant régulée par le composant lui-même à 2.5 V.
    Deux modifications pour ton application :
    - il faudrait ajouter un peu d'hystérésis pour éviter les oscillations autour du point de basculement, par exemple avec une résistance de valeur 50 fois supérieure à R1 entre le drain du PMOS et la broche ref
    - 18 V est trop important pour commander la plupart des MOSFET, il faudrait ajouter une résistance de valeur égale à ~80% de R3 en série avec la cathode de la 431
    Dernière modification par Antoane ; 04/08/2021 à 17h50.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  16. #15
    jujujuju2004

    Re : Circuit protections sous-tension

    D'accord, je vais voir ce que j'ai en MOSFET alors.
    Concernant les résistances R1 et R2, après calcul R1 à 10kOhms et R2 à 1.5kOhms sortiraient 2.5v sous 18v appliqué. Et pour R3 donc qu'elle valeurs dois-je prendre ou calculer, avec "sa R4" en série de 80% de R3 ?

  17. #16
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Circuit protections sous-tension

    Bonjour,
    Désolé, j'ai oublié ce fil.
    Citation Envoyé par jujujuju2004 Voir le message
    Concernant les résistances R1 et R2, après calcul R1 à 10kOhms et R2 à 1.5kOhms sortiraient 2.5v sous 18v appliqué. Et pour R3 donc qu'elle valeurs dois-je prendre ou calculer, avec "sa R4" en série de 80% de R3 ?
    Tu peux multiplier R1 et R2 par 10 pour diminuer la consommation.
    R3 + R4 doit laisser passer suffisamment de courant pour alimenter le 431 (https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl...=1616320401869), soit environ 1 mA (même s'il est probablement possible de faire beaucoup moins). Lorsque le 431 sera à l'état "bloqué", ce courant engendrera une chute de tension dans R3, qui va se traduire par un certain Vgs sur le PMOS. Il faut que cette tension soit < à la tension de seuil Vgs,th du MOSFET. On peut donc choisir R3 = Vgs,th/R3/2, avec le "2" servant de marge.
    Probablement une résistance nettement supérieure serait suffisante, et il y aurait moyen de complexifier un peu le circuit pour faire mieux, mais ce montage a l'avantage de la simplicité et de la robustesse.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  18. #17
    jujujuju2004

    Re : Circuit protections sous-tension

    D'accord, un grand merci pour toutes ces informations, je vais voir ce qui m'est possible de faire !

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